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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS

UNIDADE CURVELO – CAMPUS X

ENGENHARIA CIVIL

RELATÓRIO – PRÁTICA DE LABORATÓRIO III:

UMIDADE NATURAL E UMIDADE HIGROSCÓPICA

MECÂNICA DOS SOLOS I

CURVELO

2015

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RELATÓRIO – PRÁTICA DE LABORATÓRIO III:

UMIDADE NATURAL E UMIDADE HIGROSCÓPICA

Mecânica dos Solos I

Docentes

Lucimar Viana

Rachel Braga

Discentes

Luana Emanuele Cordeiro Cruz

Guilherme Oliveira Barbosa

Curvelo

Setembro/2015.

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SUMÁRIO

1. OBJETIVOS ........................................................................................................... 4

2. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 4

3. MATERIAIS UTILIZADOS ................................................................................. 4

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E ANÁLISE DE RESULTADOS ..... 5

5. CONCLUSÃO ........................................................................................................ 7

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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1. OBJETIVOS

Determinar a umidade natural do solo em campo e umidade higroscópica de duas

amostras de solo.

2. INTRODUÇÃO

Uma das caraterísticas inerente aos solos é a sua umidade. A umidade que um solo

possui, na forma em que ele se encontra na natureza, é denominada umidade natural. E quando

uma porção de solo é coletada e exposta para secar ao ar, seu teor de umidade tende a diminuir

até certo limite e esse limite e chamado de umidade higroscópica.

Tomando-se uma porção qualquer de solo, pode-se definir o seu teor de umidade, que

basicamente é a razão entre o peso da água 𝑃𝑤 nele existente, pelo peso seco 𝑃𝑠 e expressando-

se essa relação em porcentagem obtém-se:

𝑊 = 𝑃𝑤

𝑃𝑠 × 100

Para a determinação do teor de umidade higroscópica, que tende a ser maior à medida

que o solo for mais argiloso e desprezível nos solos que possuem granulação grossa como areia

e pedregulhos, o procedimento é similar ao da umidade natural.

A norma que rege o ensaio de determinação das umidades tanto natural quanto,

higroscópica e a NBR 6457/86.

3. MATERIAIS UTILIZADOS

– duas cápsulas para armazenamento do solo;

– pá;

– balança de precisão;

– estufa.

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4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E ANÁLISE DE RESULTADOS

As amostras foram preparadas de acordo com a NBR 6457/86. A primeira amostra,

deformada, utilizada para a determinação da humidade higroscópica, foi separada e armazenada

em uma cápsula de número 008 e peso (55,82 ± 0,01)𝑔. O peso obtido para essa amostra foi:

𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜+á𝑔𝑢𝑎 = (191,42 ± 0,01)𝑔

Simulando uma amostra indeformada úmida, separou-se também a amostra utilizada

para a determinação da umidade natural, armazenada em uma cápsula de número 016 e peso

(54,9 ± 0,01)𝑔. O peso obtido para essa amostra foi:

𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜+á𝑔𝑢𝑎 = (185,65 ± 0,01)𝑔

Ambas as cápsulas foram colocadas na estufa por aproximadamente 24ℎ entre 150℃ e

200℃ para secagem da água e os resultados obtidos após a pesagem foram:

𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜 = (188,41 ± 0,01)𝑔

𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜 = (156,18 ± 0,01)𝑔

A partir dos pesos obtidos, pode-se encontrar a massa de água e de solo seco presente

nas amostras.

Ao subtrair o peso da cápsula+solo+água do peso da cápsula mais solo, obtém-se a

massa de água presente na amostra. Assim:

𝐴𝑔𝑢𝑎𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎008 = 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜+á𝑔𝑢𝑎 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜

𝐴𝑔𝑢𝑎𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎008 = 191,42 − 188,41 = (3,01 ± 0,01)𝑔

𝐴𝑔𝑢𝑎𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎016 = 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜+á𝑔𝑢𝑎 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜

𝐴𝑔𝑢𝑎𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎016 = 185,65 − 156,18 = (29,47 ± 0,01)𝑔

Subtraindo-se o peso da cápsula+solo do peso da cápsula, é possível encontrar a massa

de solo seco da amostra. Dessa forma:

𝑆𝑜𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎008 = 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008

𝑆𝑜𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎008 = 188,41 − 55,82 = (132,59 ± 0,01)𝑔

𝑆𝑜𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎016 = 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016

𝑆𝑜𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎016 = 156,18 − 54,90 = (101,28 ± 0,01)𝑔

A partir destes dados pode-se calcular o teor de umidade do solo de cada amostra. Sendo

assim:

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𝑤𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008 =𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜+á𝑔𝑢𝑎 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜

𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜 − 𝑃𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008 × 100

𝑤𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008 =191,42 − 188,41

188,41 − 55,82× 100

𝑤𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008 = 2,27%

Como pela NBR 6457, o resultado final deve ser expresso com uma casa decimal, temos

que 𝑤𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008 = 2,3%.

𝑤𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016 = 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜+á𝑔𝑢𝑎 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜

𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜 − 𝑃𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016 × 100

𝑤𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016 =185,65 − 156,18

156,18 − 54,90× 100

𝑤𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016 = 29,9%

Com os resultados, pode-se preencher a ficha de ensaio:

𝑻𝑬𝑶𝑹 𝑫𝑬 𝑼𝑴𝑰𝑫𝑨𝑫𝑬 𝑭𝒊𝒄𝒉𝒂 𝒅𝒆 𝑬𝒏𝒔𝒂𝒊𝒐

𝟎𝟎𝟏

𝐶á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 𝑛º 008 𝑂𝐵𝑆.:

𝐷𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 ℎ𝑖𝑔𝑟𝑜𝑠𝑐ó𝑝𝑖𝑐𝑎

𝑃𝐸

𝑆𝑂

𝑆 (

𝑔)

𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 + 𝑠𝑜𝑙𝑜 + á𝑔𝑢𝑎 191,42 ± 0,01

𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 + 𝑠𝑜𝑙𝑜 188,41 ± 0,01

𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 55,82 ± 0,01

á𝑔𝑢𝑎 3,01 ± 0,01

𝑠𝑜𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 132,59 ± 0,01

𝑈𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (%) 2,3

𝐶á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 𝑛º 016 𝑂𝐵𝑆.:

𝐷𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙

𝑃𝐸

𝑆𝑂

𝑆 (

𝑔)

𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 + 𝑠𝑜𝑙𝑜 + á𝑔𝑢𝑎 185,65 ± 0,01

𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 + 𝑠𝑜𝑙𝑜 156,18 ± 0,01

𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 54,90 ± 0,01

á𝑔𝑢𝑎 29,47±0,01

𝑠𝑜𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 101,28±0,01

𝑈𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (%) 29,9

Tabela I – Ficha de Ensaio.

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A partir dos resultados, pode-se constatar que mesmo que a amostra deformada fique

exposta e após algum tempo pareça estar seca, ela retém umidade, ainda que pouca. Esta

umidade, chamada higroscópica, varia de solo para solo. Quanto mais arenoso, menos umidade.

Já a umidade natural é a umidade do solo em campo e auxilia num melhor conhecimento

das propriedades do solo no local.

5. CONCLUSÃO

A realização desta prática auxiliou no reconhecimento das diferenças entre umidade

natural e higroscópica. Foi possível também comprovar que uma amostra seca ao ar, por mais

que aparente estar seca, ainda reterá umidade.

REFERÊNCIAS BILBIOGRÁFICAS

Associação Brasileira de Normas Técnicas. ABNT. NBR 6457. Ago/1986.

Roteiro da Prática – Notas de Aula.